【摘要】 目的 研究高渗盐对急性氨中毒情况下大鼠脑mr灌注成像的nei，msd和mtt值的影响，进而揭示高渗盐对急性氨中毒大鼠脑灌注的影响。方法 24只大鼠随机（数字表法）分为生理盐水组、高渗盐组、氨+生理盐水组、氨+高渗盐组，每组6只。其中氨+生理盐水组、氨+高渗盐组的12只大鼠均以腹腔注射醋酸铵造成急性氨中毒；然后6只急性氨中毒大鼠通过股静脉滴注23.4%高渗盐溶液；另6只急性氨中毒大鼠通过股静脉滴注相同剂量生理盐水作为对照。另两组生理盐水组、高渗盐组只通过股静脉滴注23.4%高渗盐溶液或生理盐水，15min滴完，作为对照；之后马上进行mr成像。原始图像传送至工作站（advantage workstation aw4.0-05，ge公司），采用functiontool灌注软件处理,分别获得nei、msd和mtt参数图，选取尾壳核、运动皮层，感觉皮层，丘脑及小脑实质为兴趣区(roi)，分别测得双侧上述roi的nei、msd、mtt值，然后取双侧小脑(cb)实质均值，并分别计算上述左侧或右侧兴趣区(roi)与之的比值,得到相对nei、msd和mtt(rnei、rmsd及rmtt),然后四组进行比较。 结果 左侧尾壳核区的rnei值氨+高渗盐组及高渗盐组低于氨+生理盐水组,具有统计学意义；右侧尾壳核区的rnei值氨+生理盐水组较其他三组均高,且具有统计学意义；而其他各脑区rnei值及各组rmtt及rmsd值比较均无明显差异。 结论 急性氨中毒大鼠尾壳核区存在充血变化，高渗盐溶液输注后可引起尾壳核区的rnei值降低，表明高渗盐溶液可缓解大鼠急性氨中毒后尾壳核区高灌注状态，所以高渗盐可以缓解急性氨中毒大鼠脑高灌注，有利于脑水肿缓解。
【关键词】 脑水肿 氨 mr灌注成像 高渗盐溶液
effect of hypertonic saline on rats with acute ammonia intoxication:a study utilizing perfusion-weighted magnetic resonance imaging
qin shao-hua, li yuan. department of radiology, huashan hospital, fudan university,200000,china
[abstract] objective to apply mr perfusion weighted imaging to reflect the changes of the perfusion of rat with acute ammonia poisoning before and after using hypertonic saline. methods 24 male sd rats were randomly divided into four groups:ammonia plus hypertonic saline, ammonia plus saline, saline and hypertonic saline. 12 rats were injected intraperitoneally with ammonium acetate; then 6 rats were injected by femoral vein with hypertonic saline and the other 6 control rats were injected by femoral vein with other groups were only injected by femoral vein with hypertonic saline and saline, after 15min mr perfusion-weighted imaging were performed. nei、msd and mtt topographical maps were achieved by the workstation(aw4.0-05,ge). the values of nei、msd and mtt of the right or left sensory cortex, caudate-putamen, thalamus, cerebellar hemisphere and the motor cortex were measured. then took means nei, msd and mtt of two-sides of cerebellar hemisphere rois in each rat,the relative nei, msd and mtt(rnei、rmtt and rmsd) were calculated as ratios to the averged left and right cerebellar the ratios of four groups into statistical analysis. results relative mtt and msd had no remarkable changes in four groups. relative nei(rnei) decreased in group of ammonia plus hypertonic saline in the caudate-putamen rois, which compared with that of ammonia plus saline; had statistical significance(p<0.05). the values of relative nei(rnei) in groups of saline and hypertonic saline were lower than that of ammonia plus saline in the caudate-putamen rois, had statistical significance(p<0.05). conclusion the values of relative nei decrease in group of ammonia plus hypertonic saline in caudate-putamen than that of ammonia plus saline suggested perfusion cut down .so hypertonic saline can relieve brain hyperemia in rats with acute ammonia intoxication.
[key words] cerebral edema; ammonia; perfusion- weighted mr; saline solution;
hypertonic
氨中毒学说在急性肝衰竭相关肝性脑病脑水肿的发病机制中居于中心地位。所以弄清楚氨在诱发脑水肿过程中所引起病理生理变化，具有重要意义。研究表明高渗盐溶液明显降低急性肝衰竭病人的脑水肿、高颅压。但是对于高渗盐溶液治疗急性肝衰竭相关肝性脑病脑水肿机制等问题尚未完全解决。本实验通过研究高渗盐对急性氨中毒大鼠脑的mr灌注成像的nei（negative enhanced integral,负性增强积分，相当于局部血容量），msd（maximum slope of decrease,最大下降斜率，相当于局部血流流入速度）和mtt（mean transit time,平均通过时间）值的影响，探讨高渗盐对急性氨中毒大鼠脑灌注的影响。
材料与方法
1．实验分组 纯种sd（sprgue-dawley）雄性大鼠24只，体重220-250g，购自复旦大学上海医学院动物学部，清洁级。24只大鼠随机（数字表法）分为生理盐水组、高渗盐组、氨+生理盐水组、氨+高渗盐组，每组6只。
2.大鼠模型制备 实验动物腹腔注射水合氯醛0.4ml/100g，麻醉平稳后俯卧于固定板上，一侧股静
脉穿刺放置直径0.7mm静脉导管后固定。其中氨+生理盐水组、氨+高渗盐组的12只大鼠均以腹腔注射醋酸铵5mmol/kg,浓度调整到每只注射量为3ml/kg的方法造成急性氨中毒；然后按照预先分组6只急性氨中毒大鼠通过股静脉滴注23.4%高渗盐溶液（由氯化钠与醋酸钠等量配制，ph调至7.0），用量为6ml/kg,15min滴完;另6只急性氨中毒大鼠通过股静脉滴注相同剂量生理盐水作为对照。另两组生理盐水组、高渗盐组只通过股静脉滴注23.4%高渗盐溶液或生理盐水，15min滴完。
3. mr成像及成像参数 模型制备后立即行mr扫描。采用ge signa 3.0tmr扫描仪，使用专用鸟笼线圈，行鼠脑set2wi及灌注检查。t2wi成像参数为：tr2800ms,te80ms,层厚2mm，间隔0.4mm，视野（fov）6cm×6cm，矩阵 256×192，激励次数（nex）4。灌注成像采用单次激发（single shot）回波平面成像（epi），tr 1000ms，te 50ms，反转角为 60°，层厚2mm，间隔0.4mm，fov 6mm×6mm，矩阵64×64，nex 1。经留置管从股静脉以 1ml/s的速率团注0.3mmol·kg -1的钆喷替酸葡甲胺（gd-dtpa）注射液，1s以内完成注射，每层面共获得50幅图像，成像时间60s。原始图像传送至工作站（advantage workstation aw4.0-05，ge公司），采用functiontool灌注软件处理,分别获得nei，msd和mtt参数图，选取尾壳核、运动皮层，感觉皮层，丘脑及小脑实质为兴趣区(roi)，分别测得双侧上述roi的nei、msd、mtt值，然后取双侧小脑半球均值作为参照，并分别计算上述左侧或右侧rois与之的比值，得到相对nei、msd和mtt(rnei、rmsd及rmtt),然后四组进行比较。roi在t2wi像选择，然后复制到灌注参数图上，保证了选择roi的准确性及一致性。
4.统计学分析 数据均以均数±标准差表示，采用stata软件进行统计学处理。四组数据使用方差分析（one way anova）。p≤0.05具有统计学意义。
结 果
左侧尾壳核区的rnei值氨+高渗盐组及高渗盐组低于氨+生理盐水组,具有统计学意义；右侧尾壳核区的rnei值氨+生理盐水组较其他三组均高，且具有统计学意义；而其他各脑区rnei值比较没有明显差异（表1,图1）。各组rmtt及rmsd值比较均无明显差异（表2、3）。
讨 论
1.高血氨与脑水肿、高颅压 高氨血症在人类及实验动物急性肝衰竭中广泛存在；急性肝性脑病时脑水肿是重要的临床病理现象[1]。研究表明动脉血氨浓度与脑疝之间存在明显的正相关[2]。减少脑氨可以预防脑水肿发生。但是对于氨诱发脑水肿的确切机制迄今尚不清楚。研究认为氨在脑内星型细胞内转化为谷氨酰胺,从而引起渗透压改变导致脑水肿;抑制谷氨酰胺合成酶可以减轻星形细胞肿胀[3]，并可以阻止氨诱导正常大鼠及门体分流大鼠氨输注脑水肿的发生。
2.高血氨对脑微循环的影响急性肝衰竭（alf）时脑血流的自身调节丧失[4]。然而也有研究显示大鼠持续氨输入并未引起脑血流自身调节丧失[5]。急慢性肝性脑病(he)均存在脑皮质缺血，缺血可引起细胞水肿；新生儿缺氧缺血性脑病早期存在弥漫性脑水肿也说明脑微循环在脑水肿发展过程中的重要作用[6]。在肝硬化及轻微肝性脑病时脑血流发生由皮质向基底节区的再分配,导致基底节区高灌注[7]。当大鼠血氨超过2mmol/l时会引起颅内压（icp）及脑血流（cbf）升高；而在门体分流大鼠当血氨维持1mmol/l,150min后icp及cbf升高[8]。本实验双侧尾壳核区的rnei值均以氨+生理盐水组为最高，并且与高渗盐组、生理盐水组相比具有统计学意义，提示急性氨中毒导致大鼠脑尾壳核区高灌注，有充血性改变，与上述研究结论相似。但是也有研究显示星形细胞肿胀压迫局部微血管导致rcbf,rcbv降低[9],推测可能星形细胞肿胀的程度及测量的时间不同对结果的影响。
3.高渗盐溶液与脑水肿、高颅压的治疗及对脑微循环的影响高渗盐注射液,主要以高渗氯化钠为代表,在通过渗透压梯度使脑组织脱水的作用上和甘露醇是相同的,但是高渗氯化钠主要作用是扩充血容量而不是减少血容量[10]。除了这个优势之外,高渗氯化钠还没有甘露醇潜在的肾脏副作用。
急性肝性脑病相关脑水肿的病理生理机制主要为血管舒张导致血容量增加及渗透压梯度导致星型细胞肿胀;并且在这种情况下血脑屏障是完整的，因此急性肝衰竭引起的高颅压更适合用高渗液治疗[11]。
高渗盐的作用机制主要为渗透脱水和改善血液流变学。高渗盐作用的早期（15～20min）效应主要为引起血液流变学特性的改变：如血黏度、血细胞比容降低，引起脑cbf及携氧能力增加；又通过神经反射引起脑小动脉收缩，从而导致脑cbv及icp降低[12]。高渗盐作用的稍晚时期（约15～30min）主要为引起脑细胞脱水，并且这种作用因不同病因而持续时间不等，从而引起脑水含量及高颅压降低。研究报道高渗盐对心血管系统具有明显的效应，主要为细胞外液容量增加、增高血压及减慢心率等，增加大脑灌注压。
本实验双侧尾壳核区的rnei值均以氨+生理盐水组为最高，并且与氨+高渗盐组相比具有统计学意义；而其他各脑区rnei值比较没有明显差异。提示高渗盐可以降低急性氨中毒大鼠脑尾壳核区的rnei值，即尾壳核区的脑血容量降低，尾壳核区高灌注得到缓解。但是由于本实验急性氨中毒大鼠模型持续时间较短，故所得结果可能为氨与高渗盐效应的早期阶段,尚需进行更进一步的动态研究，以确定急性氨中毒大鼠脑微循环的动态改变；另高渗盐对急性氨中毒大鼠心血管系统的影响在引起脑微循环改变中的作用也需进一步研究。
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